Konstrukcja i Oprogramowanie Systemow Wbudowanych

Data:
16.04.2008r.
Wydanie: I
Załącznik
Symbol:
Z-5.4-1-1
Strona:
Status:
obowiązujący
1/1
KARTA PRZEDMIOTU
KARTA PRZEDMIOTU
Wydział Automatyki, Elektroniki i Informatyki, Rok akademicki: 2009/2010
Nazwa przedmiotu: KONSTRUKCJA I
OPOGRAMOWANIE SYSTEMÓW WBUDOWANYCH
Kod/nr
Kierunek: INFORMATYKA
Specjalność: INFORMATYCZNE SYSTEMY PRZEMYSŁOWE
Tryb studiów: STACJONARNE JEDNOLITE MAGISTERSKIE
Rodzaj przedmiotu: Techniczny
Liczba pkt ECTS
Sem. 8 – 1 pkt.
Sem. 9 – 2 pkt.
Instytut/ Katedra: Instytut Informatyki
Semestr: 8 wykład / 9 laboratorium
Prowadzący przedmiot: dr inŜ. Krzysztof Tokarz
Prowadzący zajęcia:
Liczba godzin
Wykład: dr inŜ. Krzysztof Tokarz
Wykład: 15
Ćwiczenia:
Ćwiczenia:
Laboratorium: dr inŜ. Krzysztof Tokarz,
Laboratorium: 15
dr inŜ. Adam Opara,
Projekt:
mgr inŜ. Jarosław Paduch,
Seminarium:
mgr inŜ. Adrian Nowak,
mgr inŜ. Bartłomiej Szady.
Projekt:
Seminarium:
Powiązanie ze standardami i cel kształcenia
Standardy kształcenia obejmują zagadnienia budowy i funkcjonowania systemów
wbudowanych. Celem kursu jest przedstawienie procesu konstrukcji mikroprocesorowych
systemów wbudowanych z uwzględnieniem wyboru elementów sprzętowych, systemu
operacyjnego i tworzenia oprogramowania aplikacyjnego. Proces obejmuje waŜne
elementy takie jak tworzenie specyfikacji oraz dokumentacji całości systemu oraz podział
funkcji między część realizowaną sprzętowo i programowo.
Przedmioty wprowadzające oraz wymagania wstępne
Systemy Mikroprocesorowe i Wbudowane, Języki Assemblerowe, Systemy Operacyjne.
Załącznik
Data:
16.04.2008r.
Wydanie: I
Status:
obowiązujący
Symbol:
Z-5.4-1-1
Strona:
2/1
KARTA PRZEDMIOTU
Treść wykładów:
Wprowadzenie do zagadnienia systemów wbudowanych, definicja, klasyfikacja i metody
implementacji systemu wbudowanego. Mikroprocesory a matryce programowalne.
Wymagania oprogramowania systemu wbudowanego: system operacyjny, wejście i
wyjście danych, przetwarzanie danych, system plików. Standardy specyfikacji wymagań
stawianych oprogramowaniu i opis projektu oprogramowania. Etapy projektowania
systemu: analiza wymagań, projekt ogólny systemu, projekt podsystemów, implementacja
podsystemów, integracja, testowanie, tworzenie dokumentacji, główne błędy projektowe.
Metody podziału na część sprzętową i programową. Wybór elementów systemu
mikroprocesor, pamięć, układy peryferyjne wejściowe i wyjściowe. Układy
specjalizowane typu ASIC, akceleratory sprzętowe, układy matryc programowalnych.
Systemy operacyjne czasu rzeczywistego dla systemów wbudowanych. Poziomy
abstrakcji w oprogramowaniu. Komunikacja w systemach wbudowanych, komunikacje
wewnętrzna i zewnętrzna, szeregowe magistrale synchroniczne i asynchroniczne.
Sterowniki sieci Ethernet. Przykłady 8-, i 32-bitowych systemów wbudowanych.
Komputery jednopłytkowe i jednoukładowe. Przykłady oprogramowania systemów
wbudowanych, praca bez systemu operacyjnego, superpętla, obsługa przerwań,
wielozadaniowość z wywłaszczaniem i bez wywłaszczania. Mechanizm maszyny stanów.
Oprogramowanie sterowników sprzętowych i aplikacyjne.
Treść/Tematy: Laboratorium
Ćwiczenie 1. "Przykład systemu operacyjnego RTOS – NutOS"
Osoba prowadząca: Krzysztof Tokarz
Zagadnienia poruszane w trakcie ćwiczenia:
• budowa systemu opartego na 8-bitowym mikrokomputerze ATmega,
• struktura systemu operacyjnego NutOS,
• tworzenie i obsługa wątków,
• urządzenia sprzętowe i ich sterowniki, rejestrowanie sterownika w systemie,
• obsługa wybranych urządzeń (wyświetlacz LCD, zegar czasu rzeczywistego, interfejs
sieciowy, karty pamięci typu MMC).
Ćwiczenie 2. "System operacyjny kompatybilny z DOS na przykładzie
mikrokomputera IPC@CHIP SC-12."
Osoba prowadząca: Adam Opara
Zagadnienia poruszane w trakcie ćwiczenia:ystem oparty na 16-bitowym
mikrokomputerze jednoukładowym
• obsługa wybranych urządzeń (interfejs sieciowy, interfejs szeregowy, magistrala I2C,
pamięć DataFlash ).
• obsługa serwera www (skrypty CGI), ftp, telnet
• równoczesne uruchomienie kilku programów Dos,
Ćwiczenie 3. "Przykład 32-bitowego systemu zbudowanego na procesorze ARM."
Osoba prowadząca: Jarosław Paduch
Zagadnienia poruszane w trakcie ćwiczenia:
• budowa systemu komputerowego opartego na mikrokomputerze jednoukładowym ARM,
• struktura systemu operacyjnego,
Załącznik
Data:
16.04.2008r.
Wydanie: I
Symbol:
Z-5.4-1-1
Strona:
Status:
obowiązujący
3/1
KARTA PRZEDMIOTU
• tworzenie i obsługa wątków,
• obsługa wybranych urządzeń (pamięć DataFlash, wyświetlacz LCD, zegar RTC, interfejs
sieciowy, interfejs USB).
Ćwiczenie 4. "Współpraca systemu operacyjnego Linuks
z mikrokomputerami jednoukładowymi."
Osoba prowadząca: Bartłomiej Szady
Zagadnienia poruszane w trakcie ćwiczenia:
• instalacja systemu Linuks w środowisku mikrokomputera jednoukładowego ARM,
• minimalne wymagania systemu Linuks,
• instalowanie urządzeń sprzętowych,
• obsługa wybranych urządzeń (wyświetlacz LCD, interfejs sieciowy, interfejs USB).
Ćwiczenie 5. "Układ sterowania na przykładzie mikrokomputera
jednoukładowego IPC@CHIP”
Osoba prowadząca: Adrian Nowak
Zagadnienia poruszane w trakcie ćwiczenia:
• budowa układu sterującego do „inteligentnego domu” na 16-bitowym mikrokontrolerze
jednoukładowym IPC@CHIP,
• przykład wykorzystania portów szeregowych i magistrali MBUS
• zastosowanie protokołów sieciowych DHCP i WWW,
• przykładowy układ sterowania oraz obsługi liczników zuŜycia mediów.
Metody dydaktyczne
Wykład prowadzony z uŜyciem projektora multimedialnego. Laboratorium prowadzony z
wykorzystaniem rzeczywistych układów sprzętowych.
Forma egzaminu/zaliczenia przedmiotu
1. Wykład – Zaliczenie, bez egzaminu.
2. Laboratorium – Zaliczenie na podstawie ocen ze sprawozdań i aktywności podczas
ćwiczeń.
Minimalne wymagania do egzaminu /zaliczenia
Obecność na ćwiczeniach laboratoryjnych, oddanie i pozytywna ocena sprawozdań.
Literatura (podstawowa i specjalistyczna)
Embedded systems : architecture, programming and design / Raj Kamal. - Boston [etc.] :
McGraw Hill Higher Education, cop. 2008.
Handbook of real-time and embedded systems / ed. by Insup Lee, Joseph Y-T. Leung,
Sang H. Son. - Boca Raton ; London ; New York : Chapman & Hall/CRC, cop. 2008.
Specification and design of embedded systems / Daniel D. Gajski [et al.]. - Englewood
Cliffs : PTR Prentice Hall, 1994.
Networking and internetworking with microcontrollers / by Fred Eady. - Burlington, Ma ;
Oxford : Newnes, cop. 2004..
Synthesis of arithmetic circuits : FPGA, ASIC and embedded systems / Jean-Pierre
Załącznik
Data:
16.04.2008r.
Wydanie: I
Status:
obowiązujący
Symbol:
Z-5.4-1-1
Strona:
4/1
KARTA PRZEDMIOTU
Deschamps, Géry Jean Antoine Bioul, Gustavo D. Sutter. - Hoboken, NJ : John Wiley &
Sons, cop. 2006.
Zatwierdzono:
…………………………….
…………………………………………………
(data i podpis prowadzącego)
(data i podpis Dyrektora Instytutu/Kierownika Katedry)